中子通常會與質子結合成原子核，而一些不受原子核束縛的自由中子可以通過β衰變，變成一個電子、一個反中微子和一個質子。自由中子在衰變前的平均壽命是個重要的參數，然而先前不同實驗對此的測量結果有很大的差異。近日，發表在《物理評論快報》的一項研究公布了迄今最精確的中子壽命測量結果。
研究人員使用美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的超冷中子源產生溫度接近絕對零度的中子，并通過磁場使中子懸浮起來，在等待30-90分鐘后統計衰變剩余的中子數量，以確定中子的平均壽命。實驗歷時兩年，統計了約3800萬個中子。最終測量到中子平均壽命約為877.75秒，總不確定度為0.039%，這一不確定度小于之前最好實驗的一半。研究人員表示，這個測量結果有助于驗證粒子物理的標準模型，解釋宇宙中第一個原子核是如何形成的，并揭示宇宙的演化歷史。
